Una temporada de huracanes muy activa

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Ha llegado a su fin otra temporada de huracanes en las cuencas de los océanos Atlántico y Pacífico oriental, y fue una temporada muy activa. Durante una temporada promedio, las dos cuencas registran 29 tormentas con nombre. En 2023, hubo 37.

Solo algunas de estas tormentas tocaron tierra como huracanes importantes: Idalia en el Atlántico y Lidia y Otis en el Pacífico. Sin embargo, de todas las tormentas que azotaron estas dos cuencas, casi un tercio tuvo episodios de “rápida intensificación”, lo que significa que la velocidad de los vientos aumentó en al menos 56 kilómetros (35 millas) por hora en el transcurso de 24 horas.

Esto en sí mismo no es inusual. Pero lo que sí llamó la atención de los meteorólogos fue que, en 2023, un puñado de tormentas no solo cruzaron el umbral de una rápida intensificación, sino que lo superaron con creces. En el Atlántico, Idalia y Lee experimentaron un aumento en la velocidad de sus vientos de casi 93 kilómetros por hora (58 millas por hora) en un período de 24 horas, lo suficiente como para que algunos observadores de tormentas las clasificaran como fenómenos de “intensificación extremadamente rápida”. En el Pacífico oriental, Hilary, Jova, Otis y Lidia hicieron lo mismo. Otis fue particularmente poderoso. Sus vientos aumentaron a 185 kph (115 mph) en menos de 24 horas, más que cualquier otra tormenta que se haya registrado en el Pacífico oriental, aparte del huracán Patricia en 2015.

Las tormentas que ganan fuerza rápidamente pueden causar daños a niveles catastróficos si se fortalecen justo antes de tocar tierra. Eso da poco tiempo para hacer alertas y evacuaciones, lo que agrava el problema de que la intensificación rápida suele ser bastante difícil de pronosticar. Los modelos actuales pronostican con precisión una rápida intensificación solo alrededor de un tercio de las veces. Según un análisis, los errores de pronóstico para las tormentas que experimentan una rápida intensificación son alrededor de dos a tres veces mayores que para otras tormentas.

Los científicos que trabajan con la misión Observaciones resueltas en el tiempo de la estructura de las precipitaciones e intensidad de las tormentas con una constelación de SmallSats (TROPICS, por sus siglas en inglés) de la NASA tienen como objetivo cambiar eso. Están recopilando y analizando datos de la constelación de cinco pequeños satélites para comprender mejor qué ocasiona que ciertas tormentas se intensifiquen rápidamente. Con el tiempo, esperan que los datos y los conocimientos obtenidos con la misión TROPICS sean utilizados para afinar los modelos meteorológicos y mejorar los pronósticos de la intensidad de los huracanes.

La temporada de huracanes de 2023 ofreció al equipo científico de TROPICS su primera oportunidad de analizar las observaciones de esta misión durante una temporada completa. Recopilaron datos sobre la estructura de todas las tormentas de la cuenca del Atlántico y del Pacífico oriental, así como algunas tormentas en otras partes del mundo.

Las imágenes en la parte superior de la página destacan las observaciones realizadas por TROPICS de Idalia —el huracán más dañino que azotara a Estados Unidos en 2023— mientras la tormenta experimentaba una rápida intensificación y azotaba la costa de Florida los días 29 y 30 de agosto. Cada escena muestra la temperatura del brillo: es decir, la intensidad de la radiación detectable a una frecuencia determinada que se desplaza hacia arriba desde la parte superior de la tormenta hacia los satélites. Las temperaturas de brillo frías (en azul y blanco) representan la radiación que ha sido dispersada por partículas de hielo en las nubes de tormenta, lo que revela información sobre la precipitación de la tormenta. Las temperaturas más frescas generalmente están asociadas con las nubes más altas.

“Si las imágenes satelitales infrarrojas de huracanes que normalmente se ven en las noticias son como mirar una fotografía de solo las cimas de las nubes, las imágenes de TROPICS se parecen más a rayos X”, dijo Patrick Duran, jefe de aplicaciones de la misión TROPICS. “Las sondas de microondas nos permiten ver la estructura interna de la tormenta debajo de las cimas de las nubes, donde ocurren algunos de los procesos más importantes para su intensificación”.

Los cambios estructurales de una tormenta son menos evidentes en las imágenes de color natural e infrarrojas, las cuales muestran principalmente las cimas de las nubes. La fotografía de color natural de arriba, tomada desde la Estación Espacial Internacional, muestra a Idalia el 30 de agosto de 2023, poco después de que la tormenta tocara tierra.

TROPICS también proporciona observaciones de microondas más frecuentes que las que los investigadores han realizado antes. Cada uno de los cinco satélites de TROPICS contiene una sonda que recopila datos a través de 12 canales para detectar las temperaturas, la humedad y las precipitaciones alrededor y dentro de las tormentas. La configuración permite tomar muestras de las tormentas en un promedio aproximado de una vez por hora.

“En el caso de Idalia, esos frecuentes pases por encima permitieron hacer un mejor seguimiento de los cambios en la estructura e intensidad de las precipitaciones de las tormentas, desde una tormenta tropical desorganizada y muy cizallada hasta un huracán bien organizado y que se intensifica rápidamente durante un período de un día y medio", dijo Scott Braun, científico del proyecto TROPICS de la NASA en el Centro de Vuelo Espacial Goddard. La cizalladura vertical del viento —el cambio en la velocidad y dirección del viento con la altitud— puede causar una inclinación vertical de la circulación de la tormenta y desplazar las precipitaciones hacia un lado del centro de la tormenta. A medida que la cizalladura se debilita, la tormenta se vuelve más vertical, la precipitación comienza a rodear el centro de la tormenta para formar un ojo, y a menudo se produce una intensificación, dijo Braun.

A las 8:31 hora universal (4:31 a.m. hora local) del 29 de agosto (arriba a la izquierda), los vientos de la tormenta de categoría 1 habían alcanzado los 121 kph (75 mph). Cinco horas más tarde (arriba a la derecha), altas columnas de tormentas eléctricas —a veces llamadas torres convectivas o torres calientes— habían comenzado a construir una pared del ojo al norte del centro de circulación de la tormenta que se estaba fortaleciendo. Dieciséis horas después (abajo a la izquierda), se había formado un ojo claramente visible, las bandas de lluvia se habían vuelto más simétricas y los vientos habían aumentado a 177 kph (110 mph). Idalia alcanzó su fuerza máxima, con vientos de 209 kph (130 mph), unas horas más tarde. A las 11:32 hora universal del 30 de agosto (abajo a la derecha), la tormenta se estaba debilitando después de tocar tierra en la región de Big Bend de Florida.

Las sondas infrarrojas de trayectoria cruzada que operan en otros satélites actuales observan hasta solo 190 gigahertz (GHz), pero un nuevo canal a 205 GHz permitió a TROPICS hacer observaciones detalladas de partículas de hielo que arrojaron nueva información sobre la estructura de las tormentas, dijo William Blackwell, investigador principal de TROPICS y científico atmosférico del Instituto Tecnológico de Massachusetts. “Fue un verdadero triunfo”, dijo. “Cuando este tipo de información se combina con la mejora en la frecuencia de revisitas de TROPICS, podría arrojar mejores pronósticos de la intensidad”.

Los pronósticos de la intensidad fueron bastante precisos para Idalia en gran parte porque la observación hecha desde aeronaves de características estructurales como la precipitación se asimiló en los modelos de los pronósticos. “Muchas tormentas no cuentan con reconocimiento aéreo, especialmente las tormentas que están lejos de tierra o en otras cuencas oceánicas”, dijo Braun. “Para estas tormentas, las observaciones de la estructura realizadas por TROPICS podría llenar un vacío de información crítico”.

Un pronóstico para 2023 que podría haberse beneficiado de datos y seguimiento adicionales en este año fue el de Otis. Un día antes de tocar tierra (se muestra arriba con datos del satélite NOAA-20), la mayoría de los modelos preveían que el huracán Otis llegaría al oeste de México como una tormenta tropical débil. En cambio, se convirtió en un monstruo de categoría 5 que azotó Acapulco, cobrando la vida de decenas de personas y causando daños que superaron los 2.500 millones de dólares.

Uno de los objetivos de TROPICS es mejorar la comprensión de la relación entre condiciones ambientales más amplias, la estructura de las tormentas y la rápida intensificación. Las temperaturas cálidas de la superficie del mar, el exceso de contenido de calor del océano (una medida de la temperatura del agua debajo de la superficie) y la baja cizalladura vertical del viento son las condiciones ambientales claves requeridas para una rápida intensificación, pero solo un subconjunto de tormentas que encuentran estas condiciones favorables experimentan una rápida intensificación.

Muchos expertos en huracanes creen que es posible que las temperaturas récord de la superficie del mar ayudaran a impulsar la rápida intensificación de varias tormentas en 2023. El huracán Lee, por ejemplo, pasó de ser una tormenta tropical a alcanzar la categoría 5 en el Atlántico central entre el 6 y el 7 de septiembre.

Esa velocidad de intensificación sorprendió a muchos meteorólogos, lo que llevó a algunos a llamar al aumento de los vientos un ejemplo de “hiperintensificación”. Esto convirtió a Lee en el séptimo huracán de la era satelital en intensificarse hasta alcanzar vientos de 129 kph (80 mph) o más en 24 horas. También colocó a Lee en el 0,04 por ciento superior de todos los cambios de intensidad en 24 horas del Atlántico, dijo Kieran Bhatia, jefe de soluciones climáticas para las Américas de la empresa corredora de reaseguros Guy Carpenter y autor de un estudio en 2022 que analizó las tendencias globales en la intensificación rápida.

Tanto Idalia como Lee pasaron sobre aguas con temperaturas de la superficie del mar de 2 °C (4 °F) por encima del promedio a medida que se fortalecían, lo que sugiere que el calor adicional disponible para las tormentas probablemente ayudó a alimentar su rápida intensificación.

Bhatia y sus colegas han documentado tendencias ascendentes en la rápida intensificación de los ciclones tropicales en varias cuencas en las últimas décadas. También han presentado evidencia que indica que el entorno termodinámico—temperaturas de la superficie del mar y máxima intensidad potencial— de las tormentas se ha vuelto más favorables para una rápida intensificación desde 1980, a medida que los gases de efecto invernadero se acumulaban en la atmósfera y el planeta se calentaba.

“Vemos señales de que el cambio climático podría estar contribuyendo a un aumento observado en la proporción de huracanes que se intensifican rápidamente a escala global”, dijo Bhatia. “Pero este tipo de investigaciones está todavía en sus inicios. Antes de que podamos decir que existe un vínculo directo entre el cambio climático y las tendencias de intensificación de los ciclones tropicales, necesitamos una nueva generación de modelos climáticos globales que puedan resolver mejor los procesos de los huracanes más intensos a una escala más refinada”.

Imágenes del Observatorio de la Tierra de la NASA por Lauren Dauphin, utilizando datos proporcionados por el equipo de TROPICS. La fotografía de astronautas de Idalia ISS069-E-084870 fue adquirida el 30 de agosto de 2023, con una cámara de Apple utilizando una distancia focal de 1 milímetro. Imagen de Otis por Michala Garrison, utilizando datos de VIIRS obtenidos con el sistema EOSDIS/LANCE de la NASA, GIBS/Worldview y el Sistema Conjunto de Satélites Polares (JPSS). Imagen de las temperaturas de la superficie del mar y de Lee por Lauren Dauphin, utilizando imágenes del satélite GOES 16 por cortesía de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y el Servicio Nacional de Satélites, Datos e Información Ambiental (NESDIS) y datos del proyecto de Altísima Resolución Multiescala (MUR). Reportaje por Adam Voiland